일반기술

위상오차 보정을 이용한 삼차원 표면형상 측정장치 및 방법

<기술개요 및 특징>서로 다른 주기의 정현파 패턴을 사용하여 측정 대상체의 측정분해능은 높이면서도 위상 복원 과정에서 발생하는 에러의 유발을 최소화함.서로 다른 색상의 단주기 정현파와 장주기 정현파 및 직류조명 패턴영상을 각각 발생시키는 세 개의 광원과, 광원들 각각에서 조사된 패턴 영상이 평행광으로서 측정 대상체상의 동일 위치에 동일 면적으로 조사되기 위한 광학계를 가지는 3차원 표면형상 측정장치에 있어서,서로 다른 색상의 측정 대상체 영상을 획득하기 위한 시준광학계와 그 후단에 위치하는 미러들을 통과한 영상에서 서로 다른 색상의 단주기 정현파와 장주기 정현파 및 직류조명 패턴영상을 각각 통과시키기 위한 광학필터들과; 상기 광학필터 각각의 출력 패턴영상을 전기적인 영상신호로 변환하기 위한 카메라들과 그 카메라 각각의 출력을 디지털화하기 위한 디지타이저들과; 상기 디지타이저들중 하나에 저장된 직류조명 패턴영상으로부터 측정 대상체의 표면반사율 변화에 따른 위상오차 보정값을 계산하고 이를 통해 각각 단주기 정현파 패턴 영상과 장주기 정현파 패턴 영상의 위상오차를 보정하는 위상오차 보정부들과; 위상오차 보정된 단주기 및 장주기 정현파 패턴 영상 각각에서 고주파 성분을 제거하는 변조주파수 제거부들과; 고주파 성분 제거된 각각의 단주기 및 장주기 정현파 패턴 영상으로부터 위상맵을 얻기 위한 위상맵 추출부들과; 단주기 정현파 패턴 영상으로부터 얻어진 위상맵으로부터 위상을 복원하되, 2π 단위로 끊어진 위상 복원시에는 장주기정현파 패턴영상으로부터 얻어진 위상값에 근사한 값을 갖도록 위상 복원하는 위상복원부;를 포함함을 특징으로 하는 3차원 표면형상 측정장치.측정 대상체의 표면 반사율 변화에 따른 측정오차를 최소화하여 3차원 형상의 측정성능을 향상시킬 수 있는 위상오차 보정을 이용한 3차원 표면형상 측정장치 및 방법을 제공하며 본 기술은 시준광학계, 광학필터, 디지타이저, 위상오차 보정부, 변조주파수 제거부, 위상맵 추출부, 위상복원부로 구성되는 장치 및 방법을 제시함.